РАЗДЕЛ 2
МЕТОДИКА СОПОСТАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
2.1. Современные экономические методы сопоставления вариантов
Вопросу обоснования выбора оптимального технического решения в энергетике всегда уделялось много внимания [131, 132, 133, 134, 135, 136].
В настоящее время в традиционной энергетике разработана методика выбора технических решений на основе сравнительной экономической эффективности капитальных вложений [137]. Обычно принято, что более предпочтительным считается вариант с минимальными приведенными затратами при одинаковой производительности сопоставляемых вариантов, то есть при одинаковой выработке электроэнергии. Для проектов реконструкции, внедряемых за 1..2 года, приведенные затраты определяются по выражению:
, (2.1)
где В - эксплуатационные затраты, включая амортизационные отчисления;
Е - норматив дисконтирования, который, как правило, равен процентной ставке Национального банка Украины по долгосрочным кредитам;
К - сумма капитальных вложений, включающих стоимость оборудования, зданий, сооружений, строительных и монтажных работ.
Возможно сопоставление при одинаковой мощности реактора. Это касается оптимизации параметров ЯЭУ при рассмотрении одного типа реактора. В этом случае стоимость самого реактора, как постоянную величину из рассмотрения можно исключить. Это удобно для новых типов реакторов, стоимость которых точно не определена. В случае разной производительности установки, что может иметь место и при реконструкции оборудования, следует определять экономический эффект:
, (2.2)
где П - дисконтированная сумма поступлений за реализованную продукцию за весь расчетный период:
- годовой прирост выработки электроэнергии;
- тарифная стоимость электроэнергии;
З - дисконтированная сумма всех одноразовых и ежегодных затрат за расчетный период. Для проектов, реализуемых за 1..2 года (реконструкция) расчетный период - 1 год эксплуатации, а капиталовложения приводятся через коэффициент дисконтирования к 1 году.
Дополнительно целесообразно оценить срок окупаемости Ток=К/Z либо рентабельность R= Z/К=1/Ток.
Рассмотренный метод практически ничем не отличается от применяемого ранее в Советском Союзе. Сегодня, войдя в рыночные отношения, необходимо учитывать также подходы, применяемые на Западе. Остановимся на двух таких методах [138].
1. Определение чистой дисконтированной прибыли [ЧДП или Net Present Value of Discounted Cash Flow (NPV)], то есть дисконтированной разности между суммарными доходами и расходами за весь жизненный цикл технологии, что, по сути, есть прибыль за весь срок эксплуатации
, (2.3)
где Рt - цена на электроэнергию в t-ом году, грн. или USD/кВт?час;
qt - количество электроэнергии, отпущенной в t-ом году;
Kt - капиталовложения в t-ом году;
it - удельные производственные расходы в t-ом году, включая топливную и эксплуатационную составляющие;
r - показатель дисконтирования (приведения) расходов и доходов к году t=0;
Tp - ресурс работы, лет.
Суммирование производится по годам от начала строительства (t=-Тстр.) до снятия с эксплуатации (t=Tp). Предпочтительным будет проект, имеющий максимальное значение NPV.
2. Определение приведенных дисконтированных производственных расходов (Levelized Discounted Energy Generation Costs - LDEGC). Широко используемый на Западе метод при экономической оценке тендерных предложений на строительство АЭС. Согласно этому критерию, приведенная стоимость электроэнергии определяется отношением суммы всех затрат за все время жизни станции к сумме дисконтированной выработки электроэнергии. Согласно этой методике наиболее предпочтительным является вариант с минимальным значением :
, (2.4)
где Сt - общие капитальные затраты на строительство АЭС в году t (капвложения, топливо, эксплуатационные расходы);
Et - электроэнергия, произведенная в году t, кВт ч;
d - показатель дисконтирования, d=r=0,1;
TB - дата подачи тендерного предложения;
TD - дата, для которой выполняется дисконтирование;
T0 - дата пуска в эксплуатацию;
TL - срок службы;
TE - дата снятия АЭС с эксплуатации.
Однако, возможно, что экономически более выгодная реконструкция снижает безопасность. Тогда не ясно, как произвести сопоставление.
ЯЭУ характеризуется также необходимостью захоронения радиоактивных отходов (РАО), долговременного хранения отработавшего ядерного топлива (причем, и в случае разомкнутого и в случае замкнутого топливного цикла), аккумулирования средств для снятия с эксплуатации. Все эти затраты должны учитываться, если сопоставляемые варианты отличаются по количеству РАО, образующихся в процессе эксплуатации, имеют разную по длительности кампанию ядерного топлива или состав и объем радиоактивного оборудования, подлежащего утилизации при снятии с эксплуатации.
В [138, 139] проведено сопоставление показателей проектов различных ЯЭУ для условия строительства блока № 3 ХАЭС. На первом предварительном этапе были отобраны два проекта, для которых в последующем был проведен технико-экономический анализ. На первом этапе анализа при сопоставлении критериев безопасности считалось достаточным, чтобы проект удовлетворял требованиям нормативных документов США либо Евросоюза. То есть, сопоставление было качественным: удовлетворяют показатели проекта требованиям лицензирования или не удовлетворяют. Количественная оценка безопасности не проводилась.
Целью настоящего раздела является разработка методики выбора оптимального технического решения для ЯЭУ из вариантов, имеющих разные технико-экономические показатели, показатели надежности, безопасности и воздействия на окружающую среду. В основе решения поставленной задачи лежит идея сведения всех показателей к экономическим.
2.2. Связь показателей надежности с экономическими показателями
К количественным показателям надежности относятся [140, 141]:
коэффициент готовности , коэффициент технического